KR100376526B1

KR100376526B1 - 소둔로용2단연소형주버너

Info

Publication number: KR100376526B1
Application number: KR1019980017162A
Authority: KR
Inventors: 문재선; 유영원; 김원대
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 2003-07-16
Anticipated expiration: 2018-05-13
Also published as: KR19990085030A

Abstract

본 발명은 소둔로의 가열공정에 사용되는 버너연소설비인 복사관내부에 설치되어 연소복사열을 이용하여 가열대상물인 철판을 간접가열시켜 주는 주버너에 관한 것으로,

복사관(3)과 연통된 공기연락관(3a)에 일단이 연결되고, 공기압을 측정할 수 있는 압력측정용 코크(11)를 갖추어 1차연소공기가 분배되는 연결파이프(10);와,

상기 연결파이프(10)의 타단에 연결되는 엘보우(21)와 또다른 엘보우(23)사이에는 1차연소공기의 공급량을 조절할 수 있도록 조절밸브(24)를 갖는 중간파이프(22)를 갖추고, 상기 엘보우(23)와 조립너트(25)사이에는 서로 마주하는 플랜지(26a),(27b)가 결합구(28)로서 연결되어 연통되는 제 1,2보조파이프(26),(27)를 갖추며, 상기 조립너트(25)의 타단은 연료가스가 공급되는 가스파이프(6)와 조립되어 분배된 1차연소공기를 유도하는 연결부(20);와,

상기 조립너트(25)에 끼워지는 일단에는 이탈방지턱(31)을 돌출형성하고, 상기 가스파이프(6) 내부공간에 위치하는 타단 외주면에는 수평상태를 유지할 수 있도록 수평지지대(32)를 갖추며, 상기 복사관(3)내부로 2차연소공기를 공급하는 공기연락관(3a)으로 부터 분배된 1차연소공기를 공급하는 일정길이의 핀튜브(30);를 포함하는 소둔로용 2단연소형 주버너를 제공한다.

Description

소둔로용 2단 연소형 주버너{MAIN BURNER OF TWO STEPS COMBUSTION TYPE IN ANNEALING FURNACE}

본 발명은 소둔로( Anealing Furnace )의 가열공정에 사용되는 버너연소설비인 복사관내부에 설치되어 연소복사열을 이용하여 가열대상물인 철판을 간접가열시켜 주는 주버너에 관한 것으로, 보다 상세히는 흡입팬의 부압에 의해서 가스파이프내로 1차연소용 공기를 분배공급하여 산소부족, 연소온도저하에 의한 질소산화물의 생성을 최대한 억제할 수 있도록 1단연소를 발생함과 동시에, 복사관내부로 나머지 연소용 공기인 2차연소용 공기를 분배공급하여 미연소된 연료가스를 완전히 연소시킬 수 있도록 2단연소를 발생하는 소둔로용 2단연소형 주버너에 관한 것이다.

일반적으로 제철설비에 설치되는 소둔로( Anealing Furnace )는 냉간압연을 행한 강판을 복사열로서 열처리하여 금속의 재질을 결정하는 핵심설비로서, 이러한 소둔로는 강을 가열함으로써 압연조직으로 재결정, 성장시켜 내부응력을 제거하고, 적절한 인성을 가진 조직으로 만드는 역할을 수행한다. 즉, 상기 소둔로는 강의 내부응력을 제거연화시키기 위하여 탄소성분 및 첨가원소에 따라 미리 설정된 온도에 따라 강의 가열시간을 충분하게 유지시킨 후에, 이를 냉각하여 수요가가 원하는 금속의 재질을 제조하는 것이다.

이러한 소둔로의 구성 즉, 열처리순서는 강판표면의 압연유 및 이물을 제거시키는 예열로섹션( Section )과, 강판의 온도를 급상승시키는 무산화로( DirectFired Furnace ), 강판을 가열시키는 가열대와, 가열된 강판의 온도를 균일하게 유지시키는 균열대와, 강판을 서서히 냉각시키는 서냉대 및 강판의 시효방지를 위한 과시효대, 급냉대로 이루어져 있다.

이러한 가열대와 균열대를 합하여 복사관부( Radiant Tube Section ; RTS )라 하고, 이러한 복사관부의 주요설비는 도 1과 2에 도시한 바와같이, 공급되어 혼합되는 연료가스( Coke Oven Gas ; COG )와 연소용 공기를 연소시켜 열량을 공급하는 주버너(1a)와, 상기 주버너( Main Burner)(1a)를 점화시켜주는 역할을 수행하는 파이롯트버너( Pilot Burner )인 보조버너(2)및 상기 주버너(1a)에서 연소되어진 배가스의 대류 및 복사에 의해 강판에 열전달을 수행하는 복사관( Radiant Tube )(3)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 주버너(1a)의 점화는 전기로드( Rod )에서 스파크( Spark )에 의하여 착화되는 상기 보조버너(2)에 의하여 이루어지며, 연소용 공기의 공급은 대기를 흡입밀어주는 팬(미도시)에 의해 일정압력으로 열교환기(4)를 거치면서 대기온도에서 약 300∼450℃정도의 온도로 예열된 다음 공기연락관(3a)을 통해 이루어지며, 연료가스의 공급은 공급되는 공기유량에 알맞는 공연비에 맞추어 연료유입관(7)를 통해 이루어지는 한편, 상기 주버너(1a)의 가스파이프(6)일단에 장착된 보염기(8)주위에서 서로 혼합되면서 점화되어 노즐(9)단부에 발열원인 연소화염을 형성하면서 복사관(3)내부에서 연소되어진 배가스는 설정된 흡입압력에 맞게 배기덕트(3b)를 통해 대기로 배출되어지는 것이다.

이때, 운전중 충분한 열량확보를 위해서는 연소용 공기와 연료가스의 연소가이루어지는 복사관부설비에서는 황산화물, 질소산화물, 일산화탄소, 미연탄화수소 및 검댕등과 같은 여러종류의 환경오염물질이 배출됨에 따라, 이들 공해물질의 배출량을 극소화시키는 것이 공해방지의 측면에서 범사회적으로 요구되고 있는 실정이다.

한편, 일반적인 공업용 실용연소설비에서 현재 몇가지 예외를 제외하고는 공기과잉방식을 채택하고 있고, 연소설비, 버너자체의 성능도 매우 진보되어 있어 완전연소를 달성하는데 큰 어려움이 없으므로, 황산화물과 질소산화물을 제외한 나머지 공해물질의 배출은 비교적 쉽게 억제가 가능하고, 또한, 황산화물은 연료중에 함유된 황의 분율에 의해 지배되기 때문에 저유황연료의 사용과 배연중의 황산화물을 제거하는 배연탈류법을 병용하여 저감할 수 있다. 그러나, 질소산화물의 경우는 연료중의 질소분을 완전히 제거하더라도 연소용 공기중의 질소에 기인하여 발생되기 때문에 이를 근본적으로 제거할 수 없는 것이다.

도 1,2와 3에 도시한 바와같이, 종래의 주버너(1a)는 공급되는 연료가스인 COG와 열교환기(4)에서 예열된 연소용 공기가 공급되어 복사관(3)내부에서 연소화염을 형성하는 1단연소형 구조로서, 이는 배가스흡입팬(미도시)의 부압에 의해 강제흡입되는 연소용 공기가 연료가스의 공급이 이루어지는 복사관(3)내부의 가스파이프(6) 외부로 공기연락관(3a)을 통해 공급된 다음, 상기 가스파이프(6)를 통해 공급되는 연료가스를 확산시켜주는 보염기(8)에서 착화되어 연소화염을 형성하는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 주버너(1a)에서는 배가스흡입팬의 부압에 의해서 공급되는 연소용 공기와 연료가스를 복사관(3)내부에서 완전히 혼합하여 미연분없이 연소하는 것이 곤란한 제반문제점이 발생하였다. 그리고, 연소화염이 형성되는 화염형성부의 온도가 필요이상 높아짐에 따라 연소실온도가 최대치를 보이는데, 이는 연소실온도가 높을수록 평행농도에 도달하는 시간이 짧아지고, 질소산화물의 생성량도 많아지게 되는 것이다. 즉, 바꾸어 말하면 종래의 주버너(1a)연소구조에서는 연소실온도가 높을수록 질소산화물은 빨리, 많이 생성되는 것에 해당되며, 연소온도가 상대적으로 높아질때는 질소산화물생성 속도식중의 온도가 증가하고, 온도증가에 따라 산소해리도 촉진됨으로써 질소산화물의 생성속도가 급격히 증가하는 영향을 받게 되는 것이다.

또한, 질소산화물의 생성량은 공기비가 증가함에 따라 증가하다가 어느 순간에 최대치를 보인후 다시 감소하는 역포물선( Convex Curve )형태를 보이는데 이러한 종래의 주버너(1a)에서는 연소용 공기의 공급비제어가 어려워 질소산화물의 생성량이 높은 수치를 나타낸다.

상술한 바와같이, 종래의 주버너(1a)연소구조에는, 환경유해성분중 질소산화물의 배출이 과다하게, 높게 발생되고, 질소산화물이외에도 연소용 공기와 연료가스와 의 혼합불량에 의한 불완전연소가 유발되기 때문에, 연소실인 복사관(3)내부에서의 완전연소가 이루어지지 않은 잔류연료가스가 배기흡입팬에 의해 배기덕트(3b)로 배출되는 도중에 불필요한 2차연소( After Burning )를 일으켜 설비과열 및 조기손상을 초래하는 한편, 미연분과 공해물질과 같은 유해성분이 그대로 외부배출되어 대기환경을 오염시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 그 목적은 연소복사열로서 강판을 간접가열시켜주는 주버너의 가스파이프내부로 1차연소용 공기를 분배공급하여 1단연소가 이루어짐으로써 산소부족, 연소온도저하에 의한 질소산화물의 생성을 억제하고, 가스파이프외부로 나머지 2차연소용 공기를 공급하여 2단연소가 이루어짐으로써 미연분을 완전히 연소시켜 배기덕트에서의 불필요한 연소를 예방하고, 대기환경을 오염시키는 유해물질의 배출을 현저히 줄일 수 있는 소둔로용 2단연소형 주버너를 제공하고자 한다.

도 1은 종래기술에 따른 소둔로용 주버너가 설치된 복사관부를 도시한 개략도.

도 2는 종래기술에 따른 소둔로용 주버너의 연소상태를 도시한 단면도,

도 3은 종래기술에 따른 소둔로용 주버너에서 연료가스와 연소용 공기의 혼합상태를 도시한 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너를 도시한 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너에서 연료가스와 1,2차연소용 공기의 혼합상태를 도시한 개략도,

도 6은 본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너를 도시한 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 .... 소둔로용 2단연소형 주버너 2 .... 보조버너

3 .... 복사관 4 .... 열교환기

10 .... 연결파이프 11 .... 압력측정용 코크

21,23 .... 엘보우 22 .... 연결파이프

24 ..... 조절밸브 25 .... 조립너트

26,27 ..... 제 1,2보조파이프 28 ..... 연결구

30 ..... 핀튜브 32 .... 수평지지대

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은,

연료가스를 공급하는 가스파이프와, 착화원인 보조버너와, 강판에 열전달을 수행하는 복사관 및 외기를 예열하는 열교환기로 이루어진 소둔로용 주버너에 있어서,

상기 복사관과 연통된 공기연락관에 일단이 연결되고, 공기압을 측정할 수 있는 압력측정용 코크를 갖추어 1차연소용 공기가 분배되는 연결파이프;와,

상기 연결파이프의 타단에 연결되는 엘보우와 또다른 엘보우사이에는 1차연소용 공기의 공급량을 조절할 수 있도록 조절밸브를 갖는 중간파이프를 갖추고, 상기 엘보우와 조립너트사이에는 서로 마주하는 플랜지가 결합구로서 연결되어 연통되는 제 1,2보조파이프를 갖추며, 상기 조립너트의 타단은 연료가스가 공급되는 가스파이프와 조립되어 분배된 1차연소용 공기를 유도하는 연결부;와,

상기 조립너트에 끼워지는 일단에는 이탈방지턱을 돌출형성하고, 상기 가스파이프 내부공간에 위치하는 타단 외주면에는 수평상태를 유지할 수 있도록 수평지지대를 갖추며, 상기 복사관내부로 2차연소용 공기를 공급하는 공기연락관으로 부터 분배된 1차연소용 공기를 공급하는 일정길이의 핀튜브;를 포함함을 특징으로 하는 소둔로용 2단연소형 주버너를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너에서 연료가스와 1,2차연소용 공기의 혼합상태를 도시한 개략도이며, 도 6은 본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너를 도시한 분해사시도이다.

본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너(1)는 도 4내지 6에 도시한 바와같이, 예열된 연소용 공기와 통입되는 연료가스를 2단으로 혼합연소하여 발생되는 연소복사열로써 강판을 간접가열시킬 수 있도록 복사관(3)내부에 설치되는 것으로서, 이러한 주버너(1)는 연결파이프(10), 연결부(20) 및 핀튜브(30)등으로 구성된다.

즉, 일정길이의 연결파이프(10)는 도 4와 6에 도시한 바와같이, 상기 복사관(3)의 내부공간과 연통되어 열교환기(4)에서 예열된 연소용 공기를 공급하는 공기연락관(3a)과 일단이 연결되고, 길이중간에 상기 공기연락관(3a)으로 부터 분배되어 공급되는 연소용 공기의 공기압을 측정할 수 있도록 압력측정용 코크(11)를 길이중간에 갖추어 구성한다. 이때, 상기 공기연락관(3a)으로 부터 연결파이프(10)로 분배된 다음, 가스파이프(6)내에 설치되는 핀튜브(30)로 공급되어 연료가스와 1단연소를 일으키는 연소용 공기를 1차연소용 공기라 하고, 상기 공기연락관(3a)을 통해 복사관(3)내부로 공급되어 1단연소후 잔류하는 연료가스와 2단연소를 일으키는 나머지 연소용 공기를 2차연소용 공기라 한다.

그리고, 상기 연결부(20)는 연결파이프(10)로 부터 분배된 1차연소용 공기를 핀튜브(30)까지 공급할 수 있도록 갖추어지는 것으로서, 이러한 연결부(20)는 상기 연결파이프(10)의 타단에 연결되는 엘보우(21)와 또다른 엘보우(23)사이에 중간파이프(22)를 갖추고, 그 길이중간에는 분배공급되는 1차연소용 공기의 공급량을 적절히 조절할 수 있도록 볼밸브( Ball Valve )형태의 조절밸브(24)를 갖추어 구성한다. 또한, 곡관부를 형성하는 상기 엘보우(23)와, 상기 가스파이프(6)에 일단이 조립연결되는 조립너트(25)와의 사이에는 서로 마주하는 플랜지(26a)(27a)를 결합구(28)로서 연결하여 서로 연통시키는 제 1,2보조파이프(26),(27)을 갖추어 구성한다. 이에 따라, 상기 결합구(28)에 의해서 상기 제 1,2보조파이프(26),(27) 및 조립너트(25)의 분해조립이 용이해짐으로써, 상기 연결부(20)의 간편한 분해,조립이 가능해지는 것이다.

그리고, 연료가스가 공급되는 가스파이프(6)의 내부공간에 설치되는 중공원통형의 핀튜브(30)는 상기 조립너트(25)의 내부공에 끼워지는 일단외주면에 조립후 이탈이 곤란하도록 이탈방지턱(31)을 돌출형성하고, 상기 가스파이프(6) 내부공간에 위치하는 타단 외주면에는 상기 가스파이프(6)와 동일한 수평상태를 유지할 수있도록 수평지지대(32)를 갖추어 구성한다. 이때, 상기 핀튜브(30)의 형성길이는 상기 공기연락관(3a)으로 부터 분배된 1차연소용 공기를 연료가스가 토출되는 가스파이프(6)의 노즐(9)근방까지 안내유도할 수 있도록 갖추어지는 것이 바람직하며, 그 외경크기는 상기 가스파이프(6)를 통한 연료가스의 공급흐름이 원할하게 이루어지도록 상기 가스파이프(6)의 내경에 비하여 작은 크기로 갖추어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 소둔로용 2단연소형 주버너의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 4내지 6에 도시한 바와같이, 흡입팬(미도시)의 부압에 의해서 외부로 부터 강제흡입되는 외기가 먼저 복사관(3)내부에 설치된 열교환기(4)에서 열교환되어 고온으로 예열된 다음, 상기 복사관(3)내부로 공급되도록 이에 연통된 공기연락관(3a)측으로 공급되면, 상기 공기연락관(3a)에는 압력측정용 코크(11)를 갖는 연결파이프(10)가 연결구성되어 있기 때문에, 상기 흡입팬의 부압에 의해서 상기 공기연락관(3a)의 예열된 연소용 공기로 부터 분배된 1차연소용 공기가 엘보우(21),(23)사이에 조립된 중간파이프(22)의 조절밸브(24)까지 공급되는 것이다.

이어서, 개방된 상기 조절밸브(24)를 통해 유입되는 상기 1차연소용 공기는 곡관부인 엘보우(21),(23), 서로 연통연결된 제 1,2보조파이프(26),(27)을 통해 조립너트(25)까지 공급된 다음, 상기 조립너트(25)의 내부공에 이탈방지턱(31)이 조립되고, 일정길이의 대부분이 가스파이프(6)의 내부에 위치하는 핀튜브(30)를 통하여 가스파이프(6)의 토출측, 노즐(9)까지 안내공급됨으로써, 연료유입관(7)을 통해 가스파이프(6)로 공급된 연료가스와 1차연소용 공기가 상기 가스파이프(6)의 선단에서 서로 혼합되는 것이다.

이러한 경우, 보조버너(2)의 착화에 의해 상기 가스파이프(6)의 보염기(8)에서 1단연소가 이루어지면서 연소화염을 형성하면, 상기 조절밸브(24)에 의해서 필요공기량보다 적은 연소용 공기 공급량(전체 예열공기공급량의 20 ~ 40%)으로 공급된 1차연소용 공기와 연료가스가 서로 혼합되는 연료과잉, 즉 산소부족현상이 발생되기 때문에, 종래와 같이 공기과잉시 발생하는 질소산화물의 생성을 상대적으로 억제할 수 있는 것이다.

또한, 1단연소시 발생하는 연소화염의 온도가 종래에 비하여 상대적으로 낮기 때문에, 화염형성부를 이루는 연소실온도의 과열시 발생하던 종래와 같은 질소산화물의 생성을 억제할 수 있는 것이다. 이때, 상기 1차연소용 공기는 질소산화물의 생성을 억제하는 1단연소가 이루어지도록 조절밸브(24)에 의해서 공기연락관(3a)을 통한 전체 예열공기공급량의 20 ∼ 40%로 조절되어 상기 핀튜브(30)로 통해 공급되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 조절밸브(24)에 의해서 조절되어 상기 핀튜브(30)로 공급되는 조절량이 40%이상이면, 종래와 같은 공기과잉현상에 의해 질소산화물의 발생량이 종래와 같이 많아지게 되고, 그 조절량이 20%이하이면 공기에 포함된 산소량의 너무 적어 불완전 연소가 이루어지기 때문입니다.

한편, 상기 핀튜브(30)내로 분배유입되지 않고, 배가스흡입팬의 부압에 의해서 상기 공기연락관(3a)을 통해 복사관(3)내부로 공급되는 나머지 예열공기인 2차연소용 공기는 가스파이프(6)의 외부로 공급되면서, 연료과잉상태로 착화되어 연소화염을 형성하는 상기 1단연소시 불완전연소에 의해서 발생된 미연소 연료가스와 상기 2차연소용 공기가 연소화염을 형성하는 보염기(8)전방에서 서로 혼합되어 미연소 연료가스를 연소시키는 2단연소를 일으키기 때문에, 미연소 연료가스를 완전히 제거하여 배기덕트(3b)에서의 불필요한 2차 연소를 예방함은 물론, 연소화염의 길이를 종래에 비하여 길게 형성할 수 있는 것이다.

이에 따라, 상기 1,2차연소용 공기와 연료가스와의 다단연소에 의해 발생되는 연소화염으로써 복사관(3)에 충분한 열원을 제공함으로서 진행되는 강판에 열을 전달하여 강판조직을 결정하는 소둔열처리작업이 이루어지는 것이다. 또한, 흡입팬의 부압에 의해서 연소된 배가스는 강제흡입된 대기공기와 열교환이 이루어지도록 열교환기(4)를 거친 다음, 배기덕트(3b)을 통해 최종적으로 외부로 배출되는 것이다.

하기 표 1,2는 1단연소구조를 갖는 종래의 주버너와 2단연소구조를 갖는 본 발명의 주버너와의 연소결과를 나타낸 실측정도로서, 표 1,2에 나타낸바와 같이, 2단 연소구조를 갖는 본 발명의 주버너(1)는 동일조건에서 1단연소구조를 갖는 종래의 주버너(1a)의 측정값과 비교해 보면, 버너운전시 발생되는 질소산화물의 대기환경 법규규제 기준값( 200 ∼ 250ppm)에 근접하는 실제측정 평균값을 나타내는 반면에, 종래 주버너(1a)는 상기 기준값보다 현저히 높은 질소산화물의 발생 평균값을 나타내고 있다. 이에 따라 본 발명의 주버너(1)에서 발생되는 대기환경오염물질인질소산화물의 배출을 최대한 억제할 수 있고, 배가스내에 잔존하는 산소량도 동일조건에서 약 1.5% 저감되어 열효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

< 표 1 >

구분	종래	본발명	비고
측정순	O₂(%)	CO(ppm)	비고	NO_X(ppm)	11%환산치	배가스온도(℃)	O₂(%)	CO(ppm)	NO_X(ppm)	11%환산치	배가스온도(℃)
1	9.2	15.0	293	247.9	387	7,9	5	234	178.2	398	연료가스,연소용공기:100%
2	9.2	0.0	321	271.6	399	7,9	7	240	181.4	405
3	9.2	0.0	306	258.9	406	8,9	14	226	186.5	407
4	9.9	0.0	297	267.3	408	9.0	12	234	194.7	411
5	9.9	19.0	293	263.7	405	8.2	13	230	179.3	412	연소용공기:50%
6	9.9	9.0	301	270.9	404	8.5	15	215	171.7	411	연소용공기:50%
7	9.9	0.0	305	274.5	400	8.6	48	205	165.0	406	연소용공기:25%
8	9.1	13.0	311	260.9	410	8.4	25	221	175.0	407
9	9.2	4.0	306	258.9	409	7.5	39	242	178.8	418
10	9.0	0.0	351	292.6	411	8.2	4	233	181.6	414
합계	94.5	60	3084	2667	4039	83	182	2280	1792	4089
평균	9.45	6.0	308.4	266.7	403.9	8.3	18.2	228.0	179.2	408.9
편차	0.39	7.39	17.20	11.83	7.16	0.48	14.76	11.51	8.03	5.55

< 표 2 >

구분	종래	본발명	비고
측정순	O₂(%)	CO(ppm)	비고	NO_X(ppm)	11%환산치	배가스온도(℃)	O₂(%)	CO(ppm)	NO_X(ppm)	11%환산치	배가스온도(℃)
1	7.7	0.0	325	243.8	551	6,9	0.0	278	196.6	555	연료가스,연소용 공기:100%
2	8.0	0.0	330	253.3	557	6.6	0.0	277	191.8	565
3	6.6	0.0	349	241.6	561	5.3	0.0	289	183.4	566
4	6.3	0.0	368	249.5	558	5.4	0.0	296	189.1	564
5	6.4	0.0	340	232.1	561	4.4	13.0	289	173.4	568	연소용 공기:50%
6	6.8	0.0	333	233.8	561	4.8	0.0	287	176.5	571	연소용 공기:50%
7	7.0	0.0	320	227.9	567	6.0	0.0	281	186.7	573	연소용 공기:25%
8	7.4	0.0	315	231.0	566	6.0	0.0	287	190.7	575
9	7.4	0.0	324	237.6	569	5.7	22	278	181.1	576
합계	63.6	0	3004	2150.6	5051	51.1	35	2562	1669.2	5113
평균	7.07	0.0	333.8	239.6	561.2	5.7	3.89	284.7	185.5	568.1
편차	0.59	0.00	17.20	8.71	5.59	0.80	8.04	6.50	7.54	6.57

상술한 바와같이 본 발명에 따른 소둔로용 2단연소형 주버너에 의하면, 조절밸브(24)에서 공급량을 조절하여 가스파이프(6)내로 분배공급된 1차연소용 공기가 이에 비하여 많은량의 연료가스와 혼합되어 노즐(9)선단에서 1단연소를 유발하기 때문에, 연료과잉상태의 산소부족 및 연소온도의 저감에 의하여 질소산화물의 생성을 억제할 수 있는 한편, 공기연락관(3a)으로 부터 복사관(3)내부로 분배공급되는 나머지 2차연소용 공기가 1단연소시 발생된 미연소 연료가스와 혼합되어 2단연소를 유발하기 때문에, 연료가스의 완전연소를 가능하게 하고, 연소화염을 종래에 비하여 길게 형성할 수 있는 것이다.

이에 따라, 공해물질과 미연분의 배출을 최대한 억제하여 대기환경오염을 예방할 수 있고, 충분한 열량을 확보하여 생산성을 보다 향상시킬수 있으며, 소둔설비의 손상을 방지할 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims

연료가스를 공급하는 가스파이프(6)와, 착화원인 보조버너(2)와, 강판에 열전달을 수행하는 복사관(3) 및 외기를 예열하는 열교환기(4)로 이루어진 소둔로용 주버너에 있어서,

상기 복사관(3)과 연통된 공기연락관(3a)에 일단이 연결되고, 공기압을 측정할 수 있는 압력측정용 코크(11)를 갖추어 1차연소용 공기가 분배되는 연결파이프(10);와,

상기 연결파이프(10)의 타단에 연결되는 엘보우(21)와 또다른 엘보우(23)사이에는 1차연소용 공기의 공급량을 조절할 수 있도록 조절밸브(24)를 갖는 중간파이프(22)를 갖추고, 상기 엘보우(23)와 조립너트(25)사이에는 서로 마주하는 플랜지(26a),(27b)가 결합구(28)로서 연결되어 연통되는 제 1,2보조파이프(26),(27)를 갖추며, 상기 조립너트(25)의 타단은 연료가스가 공급되는 가스파이프(6)와 조립되어 분배된 1차연소용 공기를 유도하는 연결부(20);와,

상기 조립너트(25)에 끼워지는 일단에는 이탈방지턱(31)을 돌출형성하고, 상기 가스파이프(6) 내부공간에 위치하는 타단 외주면에는 수평상태를 유지할 수 있도록 수평지지대(32)를 갖추며, 상기 복사관(3)내부로 2차연소용 공기를 공급하는 공기연락관(3a)으로 부터 분배된 1차연소용 공기를 공급하는 일정길이의 핀튜브(30);를 포함함을 특징으로 하는 소둔로용 2단연소형 주버너.
제 1항에 있어서, 상기 핀튜브(30)의 형성길이는 상기 공기연락관(3a)으로 부터 분배된 1차연소용 공기를 연료가스가 토출되는 가스파이프(6)의 노즐(9)근방까지 안내유도할 수 있도록 갖추어지고, 그 외경크기는 상기 가스파이프(6)를 통한 연료가스의 공급흐름이 원할하게 이루어지도록 상기 가스파이프(6)의 내경에 비하여 작은 크기로 갖추어짐을 특징으로 하는 소둔로용 2단연소형 주버너.
제 1항에 있어서, 상기 1차연소용 공기는 연소용 공기의 과잉공급에 의한 질소산화물의 생성을 억제하는 1단연소가 이루어지도록 조절밸브(24)에 의해서 공기연락관(3a)을 통하여 공급되는 예열공기의 전체공급량중 20 ∼ 40%로 분배되어 상기 핀튜브(30)로 공급됨을 특징으로 하는 소둔로용 2단연소형 주버너.